TWI384917B - 印刷配線基板，其製造方法及電路裝置 - Google Patents

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Description

印刷配線基板，其製造方法及電路裝置
本發明係關於不藉由黏合劑層直接在聚醯亞胺薄膜之表面形成配線圖案之印刷配線基板及製造該印刷配線基板之方法及安裝電子零件的電路裝置。更詳言之，本發明係有關由作為基板之聚醯亞胺薄膜與形成在該絕緣基板表面之金屬層所形成之2層構造所構成之基板所形成之印刷配線基板，以及其製造方法以及安裝電子零件之電路裝置。
過去係在聚醯亞胺薄膜等之絕緣薄膜表面上，利用黏合劑，使積層銅箔的貼銅積層板來製造配線基板。
如上述之貼銅積層板由於係在表面形成黏合劑層的絕緣薄膜加熱壓接銅箔而製造，因此製造此貼銅積層板之際，必須單獨處理銅箔。然而銅箔越薄則拉伸強度越弱，可單獨處理銅箔之下限在9至12微米程度，使用比此更薄的銅箔時，例如需要使用附有支撐體之銅箔等，其處理變得非常繁雜。又，於絕緣薄膜之表面用黏合劑，使用貼上如上述薄銅箔的貼銅積層板來形成配線圖案，由於為了貼上銅箔所用之黏合劑之熱收縮而在印刷配線基板產生彎曲變形。特別是隨電子機器的小型輕量化，印刷配線基板亦進展成薄化、輕量化，由絕緣薄膜、黏合劑及銅箔所構成之3層構造銅箔積層板有逐漸無法對應於此種印刷配線基板之傾向。
因而取代此種3層構造之貼銅積層板，使用有直接將金屬層積層在絕緣薄膜表面的2層構造之積層體。此種2層構造之積層體，係在聚醯亞胺薄膜等的絕緣薄膜表面，藉由無電解電鍍法、蒸鍍法、濺射法等析出晶種層金屬所製造。隨後，以如上述之析出金屬表面以例如銅電鍍附著後，塗佈光致抗蝕劑、經曝光、顯影，接著蝕刻形成所需配線圖案。特別是2層構造之積層體，由於薄的金屬(例如Cu)層，因此適於製造形成之配線圖案節距寬度為未達30微米之非常微細的配線圖案。
然而在日本專利文獻1(日本特開2003-188495號公報)揭示具有於聚醯亞胺樹脂薄膜上以亁式製膜法形成的第1金屬層與在第1金屬層上藉電鍍法形成之聚導電性之第2金屬層的金屬被覆之聚醯亞胺薄膜，藉蝕刻法形成圖案的印刷配線基板之製造方法，其特徵為該蝕刻後藉由氧化劑對蝕刻表面進行洗淨處理之印刷配線基板之製造方法。又於該專利文獻1之實施例5中，揭示有將鎳‧鉻合金電漿蒸鍍成厚度10nm，接著用電鍍法將銅析出為8微米厚度。
由於使用依此形成的2層構成之金屬被覆之聚醯亞胺薄膜雖能形成微細的配線圖案，但在為基材的聚醯亞胺薄膜表面，例如依據電漿蒸鍍等析出金屬層，有時在聚醯亞胺薄膜表面蒸鍍之金屬與形成聚醯亞胺之成分一部分經化學鍵結，因此金屬不易藉蝕刻去除。因而形成配線圖案之聚醯亞胺薄膜表面之極微量金屬有時與聚醯亞胺薄膜呈一體化地含有。如此因殘存於聚醯亞胺薄膜表面的金屬有時會降低配線圖案間之絕緣性。又如第7圖所示，例如上述形成配線圖案後，於安裝電子零件前，有時需電鍍處理配線圖案，在聚醯亞胺薄膜11表面形成第1金屬層15的金屬有時會與形成聚醯亞胺薄膜11的成分結合而殘存。此等殘量金屬30也有以物理性結合於聚醯亞胺薄膜11表面之狀況，亦有化學性地與聚醯亞胺薄膜成分結合。此等殘留金屬30化學地與聚醯亞胺薄膜11結合時，此金屬30難以藉蝕刻完全地去除。
於聚醯亞胺薄膜11表面上形成由第1金屬層15及第2金屬層20所構成之配線圖案後，該配線圖案在其表面上形成有電鍍層25予以保護，此等電鍍層大多係依無電解電鍍形成。殘留在聚醯亞胺薄膜的金屬30，在依此無電解電鍍的金屬析出之際，大多成為金屬析出之起點，例如第7圖符號31所示，由於殘留金屬30析出的金屬31，有時會損及本來為電氣絕緣性的聚醯亞胺薄膜表面之電氣絕緣性。如此析出的金屬31在聚醯亞胺薄膜11表面存在析出金屬時，經由該等析出金屬31的配線圖案間遷移，了解到產生損及配線圖案間的電氣絕緣性問題。特別是藉由此遷移，在製造當初之配線圖案間絕緣電阻顯示良好之值，但在例如繼續施加1000小時以上之電壓後，絕緣電阻有比施加電壓之前更低之傾向。
專利文獻1：日本特開2003-188495公報
本發明係以在所謂的施加電壓後絕緣電阻降低可藉由使用上述之2層構成之金屬被覆聚醯亞胺所特異產生之使用2層構成的金屬被覆聚醯亞胺之印刷配線基板之問題點予以消除為目的。
亦即本發明之目的係提供一種使用2層構成之金屬被覆聚醯亞胺薄膜使絕緣電阻值難以變動的印刷配線基板之製造方法。
又本發明之目的係提供以上述所形成之絕緣電阻值難以變動之印刷配線基板。
再者，本發明之目的係提供在上述之印刷配線基板上安裝有電子零件之電路裝置。
本發明之印刷配線基板的製造方法，係於聚醯亞胺薄膜之表面介由濺射金屬層而積層之銅層，藉蝕刻法選擇性去除而形成配線圖案後，Ni-Cr濺射金屬層中之Ni以可溶解Ni之第一處理液處理，接著以可溶解Cr且可溶解聚醯亞胺之第二處理液，將未形成有該配線圖案之聚醯亞胺薄膜表面層與殘存的濺射金屬一起去除為特徵。亦即，本發明之印刷配線基板之製造方法，係於絕緣薄膜之至少一側，形成有介以濺射金屬層而積層之導電性金屬所成之導電性金屬層之積層薄膜，將該積層薄膜上所形成的濺射金屬層與導電性金屬層，依蝕刻法選擇性地去除而形成配線圖案後，可溶解濺射金屬層內所含之Ni之第一處理亦處理該積層薄膜，接著以可溶解濺射金屬層內所含之鉻且可去除絕緣薄膜之濺射金屬層之第二處理液處理，將未形成有該配線圖案之聚醯亞胺薄膜表面層中殘存的濺射金屬與絕緣薄膜表面層一起去除為特徵。
本發明之印刷配線基板為具有聚醯亞胺薄膜與至少在該聚醯亞胺薄膜之一側面上所形成的配線圖案之印刷配線基板，其特徵為該聚醯亞胺薄膜中形成有配線圖案之部分的聚醯亞胺薄膜厚度，比該聚醯亞胺薄膜上未形成配線圖案之部分厚1~100奈米。亦即，本發明之印刷配線基板為具有絕緣薄膜與在該絕緣薄膜之至少一側面上所形成的配線圖案之印刷配線基板，其特徵為該絕緣薄膜未形成配線圖案之部分之絕緣薄膜厚度以比形成有配線圖案之絕緣薄膜厚度薄1~100奈米之方式形成。
又本發明之電路裝置，其特徵為在上述之印刷配線基板上安裝有電子零件。
接著按照製造方法具體說明本發明之印刷配線基板。
第1圖及第2圖係表示製造本發明之印刷電路基板製程之基板剖面圖。又以下圖式中對共同構件使用相同符號。
如第1圖及第2圖所示，本發明之印刷配線基板之製造方法，係使用由在絕緣薄膜之至少一側面上形成之基材金屬層12以及由導電性金屬層20所構成之金屬層所形成之薄膜作為基材薄膜，在該表面上所形成之金屬層藉選擇性蝕刻而形成配線圖案。該金屬層可形成在絕緣薄膜之一側面上，亦可形成在絕緣薄膜之兩面上。
如第1(a)圖、第2(a)圖所示，本發明之印刷配線基板之製造方法，至少於絕緣薄膜之一側面上析出基材金屬，形成基材金屬層13。作為本發明使用之絕緣薄膜11，可舉例如聚醯亞胺薄膜、聚醯亞胺醯胺薄膜、聚酯、聚苯硫醚、聚醚醯亞胺及液晶聚合物等。特別是作為本發明之絕緣薄膜11較好使用聚醯亞胺薄膜。如聚醯亞胺薄膜之絕緣薄膜11係至少在形成基材金屬層13之際不因熱而變形、又不會受蝕刻之際使用的蝕刻液或洗淨之際使用之鹼溶液侵蝕之程度之耐酸耐鹼性質，又具有形成基材金屬層13之際不因熱而變形之耐熱性。
此種絕緣薄膜11通常具有7至80微米之平均厚度，較好為7至50微米，更好為15至40微米之平均厚度。本發明乃適用於形成薄的配線基板，所以使用更薄的絕緣薄膜為理想。又此種絕緣薄膜11之表面，為了提高下述基材金屬層13之密接性，可使用聯胺‧KOH液體施予粗化處理，亦可施以電漿處理等。
於此等絕緣薄膜11表面，如第1(b)圖及第2(b)圖所示，形成基材金屬層13。至少形成於絕緣薄膜11之一側面上之該基材金屬層13，提高了該基材金屬13表面的導電金屬層20與絕緣薄膜11的密接性。
作為形成該基材金屬層13的金屬之例，可舉例如銅、鎳、鉻、鉬、鎢、矽、鈀、鈦、釩、鐵、鈷、錳、鋁、鋅、錫及鉭等。該等金屬可單獨使用或組合使用。在該等金屬中，較好使用鎳、鉻或其合金形成基材金屬層13。此基材金屬層13乃使用對聚醯亞胺薄膜11表面進行蒸鍍法、濺射法等亁式製膜法來形成較為理想。此基材金屬層的厚度通常在1至100奈米，較好在2至50奈米之範圍內。該基材金屬層13係用以在該層之上穩定地形成導電性金屬層20者，使基材金屬之一部分持有以物理性地咬進絕緣薄膜表面程度之運動能，藉由與絕緣薄膜之衝撞所形成者較為理想。
因此於本發明中，基材金屬層13係如上述以基材金屬層之濺射層為特別理想。
如上述形成基材金屬層13後，在該基材金屬層13表面形成導電性金屬層20。該導電性金屬層可依電解電鍍法或無電解電鍍法等之電鍍法形成。又，該導電性金屬層20之平均厚度通常為0.5至40微米，較好為1至18微米，更佳為2至12微米之範圍。
第2(d)圖中，如上述，係顯示對應於藉電鍍法使導電性金屬層20直接形成於基材金屬層13表面。
導電性金屬層20如上述，亦可直接形成於基材金屬層13表面，又可介有藉與形成導電性金屬層20之金屬相同的金屬，依形成基材金屬層13之方法相同方法形成的層。
第1(c)圖中，即表示形成此層之型態。亦即直接在該基材金屬層13表面形成之層係由與導電性金屬層相同的金屬所構成，使用形成基材金屬層13之相同方法形成。例如使用鎳及鉻以濺射法製造基材金屬層13時，在該基材金屬層13表面上所形成之層可依濺射法形成。此時濺射銅層15之厚度通常為10至2000奈米，較好為20至500奈米。又基材金屬層13之平均厚度與濺射銅層15的厚度比通常為1:20至1:100，較好為1:25至1:60之範圍。
如上述形成濺射銅層15之後，如第1(d)圖所示，於該濺射銅層15表面再形成銅層。在此又積層的銅層於第1(d)圖中，係以符號17表示。該符號17之銅層雖可藉濺射法、蒸鍍法等方法形成，但藉電解電鍍法或無電解電鍍法等電鍍法來形成則更為理想。亦即該電鍍銅層17需要具有為了形成配線圖案具有某程度之厚度，因此藉電解電鍍法或無電解電鍍法等電鍍法，可有效率地析出銅。做成如此所形成之電鍍銅層17之平均厚度，通常為0.5至40微米，較好為0.5至17.5微米，更佳為1.5至11.5微米的範圍。又上述濺射銅層15與該銅層17合計厚度通常為1至40微米，較好為1至18微米，又更佳在2至12微米之範圍。又，在此形成的濺射銅層15與電鍍銅層17，係形成電鍍銅層17後，由其剖面構造欲看出兩者之境界極為困難，因此在本發明中，不必要特別區別兩者來記載時，總合兩者記載為導電性金屬層20。
如此形成導電性金屬層20之後，如第1(e)圖及第2(e)圖所示，於導電性金屬層銅層20表面塗佈感光性樹脂，使該感光性樹脂曝光顯影，形成由感光性樹脂所構成之所需圖案22。在此作為可使用之感光樹脂亦可以使用藉照射光硬化型的感光性樹脂，亦可使用藉光照射使樹脂軟化形式的感光性樹脂。
使用如上述以感光性樹脂形成的圖案22作為掩模，如第1(f)圖、第2(f)圖所示，選擇性地蝕刻導電性金屬層20形成所需之配線圖案。
又，形成配線圖案之際，由感光性樹脂所成之所需圖案22例如依鹼洗淨等去除。
在此使用的蝕刻劑，為形成導電性金屬20得金屬，主要為對銅的蝕刻劑，作為此導電性金屬蝕刻劑之例，為以氯化鐵為主成分的蝕刻液、以氯化銅為主成分的蝕刻液、硫酸+過氧化氫等蝕刻液，對此導電性金屬層的蝕刻劑，可用優越的選擇性蝕刻而形成配線圖案者，同時對在此導電性金屬層20與絕緣薄膜11之間的基材金屬層13亦具有相當的蝕刻功能。因而，使用上述的導電性金屬層的蝕刻劑進行蝕刻，則如第1(f)圖及第2(f)圖所示，無關導電性金屬層，而可關於基材金屬層13相當地進行，可將基材金屬13蝕刻至作成數奈米程度之極薄層殘存於絕緣薄膜11表面之程度。
於本發明中，係在如後述之預定處理液處理基材金屬層13之前，使形成配線圖案之導電性金屬層20表面或以符號13表示之基材金屬予以蝕刻(如第1(g)圖、第2(g)圖)，進行去除表面氧化物膜等之微蝕刻較為理想。
做為該蝕刻劑，可使用通常使用的蝕刻液，例如可使用過硫酸鉀(K2 S2 O8 )溶液，HCl溶液或形成上述圖案時所使用之蝕刻液。然而，與蝕刻液的接觸時間長時，作為形成配線圖案之銅的溶出量變多，配線圖案本身變細，所以該微蝕刻內之蝕刻液與配線圖案之接觸時間通常為2~60秒，較好為10~45秒左右。
本發明係在導電性金屬20經上述選擇性蝕刻後，進行微蝕刻，接著如第1(h)圖所示，使用可溶解基材金屬層13中所含之Ni之第一處理液處理。再者，以可溶解Ni之第一處理液處理後，使用可溶解基材金屬層13中所含之Cr並可除去絕緣薄膜之第二處理液對未形成有配線圖案之絕緣薄膜表層進行處理。
本發明中，可溶解Ni之第一處理液之例為例如各濃度為5至15重量%程度之硫酸、鹽酸混合液。
藉由以可溶解Ni之第一處理液處理，可去除含在基材金屬層13之金屬之一部分。使用可溶解Ni之第一處理液處理中，處理溫度通常為30至50℃，較好為35至45℃，處理時間通常為2至40秒，較好為2至30秒。
如此使用可溶解Ni之第一處理液處理後，使用可溶解Cr並可溶解絕緣薄膜之第二處理液處理。亦即藉由可溶解Cr並可溶解絕緣薄膜之第二處理液處理，去除殘存於基材金屬層13的金材金屬層13之同時，該第二處理液亦可化學研磨該絕緣薄膜表面。
因而，如第1(h)圖、第2(h)圖、第3圖及第4圖所示，由於使用該第二處理液，可去除基材金屬層13，同時該第二處理液自絕緣薄膜11之表面27以深度通常為1至100奈米，較好5至50奈米切削(溶解去除)絕緣薄膜11。
在此使用第二處理液之例，可舉例如高錳酸鉀‧KOH水溶液、重鉻酸鉀水溶液及高錳酸鈉+NaOH水溶液。於本發明中，作為第二處理液，使用高錳酸鉀+KOH水溶液時，高錳酸鉀濃度通常為10至60克/升，較好為25至55克/升，KOH之濃度通常為10至30克/升。於本發明中使用上述第二處理液處理的處理溫度通常為40至70℃，較好為50至65℃，處理時間通常為10至60秒，較好為15至45秒。由於此處理條件，自未形成配線圖案部分之表面27以符號21表示絕緣薄膜11切削深度。亦即，在本發明之印刷配線基板上，未形成有配線圖案部分之絕緣薄膜厚度，比形成有配線圖案部分之絕緣薄膜厚度薄1至100奈米，較好薄2至50奈米。又，配線圖案之部分係藉導電性金屬層20保護基材金屬層13及絕緣薄膜11。
依如此獲得之印刷配線基板之配線圖案，係由導電性金屬層20所構成之配線圖案(導電性金屬層20)下端部28之寬度與基材金屬層13上端部26，於其剖面形成為同樣寬度或大至同寬。
再者，於本發明之印刷配線基板為具有絕緣薄膜與至少在該絕緣薄膜之一側面上所形成的配線圖案之印刷配線基板，該絕緣薄膜中形成有配線圖案之部分的聚醯亞胺薄膜厚度，比該絕緣薄膜上未形成配線圖案之部分厚1~100奈米，較好厚2至50奈米。亦即，如第3圖、第4圖所示，形成為具有剖面階梯狀之基材部24，其中未形成配線圖案部分之絕緣薄膜(聚醯亞胺)表面通常切削為1至100奈米，較好為2至50奈米之深度，形成配線圖案部分之高度為1至100奈米，較好2至50奈米。
如此較適合為在微蝕刻後，藉由第一處理液接著第二處理液之處理，對未形成配線圖案部分的絕緣薄膜表面進行切削，所以假如在此部分形成基材金屬層13之金屬，即與絕緣薄膜之形成成分化學結合者，亦將與絕緣薄膜表面一起去除，所以未形成該配線圖案之絕緣薄膜表面不殘留金屬。因此，未形成有配線圖案部分之絕緣薄膜表面，顯現絕緣薄膜本質所具有的優越絕緣性。
又，使用第二處理液處理，形成配線圖案之基材金屬層13之側部端表面，藉由與第二處理液接觸通常予以不作用化。
藉此，以第二處理液處理後，為與安裝電子零件之接觸端子之內部端子與外部裝置連接用之外部連接端子等暴露出，形成焊劑抗蝕劑，自焊劑抗蝕劑露出之內部端子及外部端子表面，如第3圖所示，再以電鍍層25被覆。此處可實施電鍍之例可舉例如鍍錫、鍍金、鍍鎳-金、軟焊電鍍、不含鉛之軟焊電鍍。又，進行上述電鍍處理時，塗佈焊劑抗蝕劑之前，在配線圖案上形成薄電鍍層，在此薄電鍍層之上形成焊劑抗蝕劑層，亦可以對自焊劑抗蝕劑層露出之連接端子再施以電鍍處理。如此電鍍層之厚度，依電鍍之種類可適宜選擇，在無電解Sn電鍍時，使電鍍層合計厚度通常設定為0.2至0.8微米，較好為0.3至0.6微米之範圍內之厚度。
如此形成電鍍層後，電子零件電氣地接續於內部接續端子，進而該電子零件以樹脂被覆，可獲得本發明之電路裝置。
如此之本發明的印刷配線基板或電路裝置，在未形成配線圖案之絕緣薄膜表面未存在有金屬，所以因遷移等使配線圖案間之電氣電阻值變動顯著減少。亦即，本發明之印刷配線基版與電路裝置不易產生遷移，長時間持續施加電壓後之絕緣電阻，與施加電壓前的高絕緣電阻之間，未認為有實質的變動，作為印刷配線基板具有非常高的可靠性。
本發明之印刷配線基板係配線圖案(或引腳)寬度為30微米以下，較好係具有25至5微米寬度的配線圖案，又節距寬為50微米以下，較好係適用於具40至10微米節距寬的印刷配線基板。如此的印刷配線基板包含印刷電路基板(PWB)、TAB(膠帶自動黏合)膠帶、COF(薄膜覆晶)膠帶、CSP(晶片尺寸封裝)膠帶、BGA(球格柵陣列)、μ-BGA(μ-球格柵陣列)、FPC(撓性印刷電路板)等。又於上述說明中，本發明之印刷配線基板，係為在絕緣薄膜表面形成有配線圖案者，但亦可在該配線圖案之一部份安裝電子零件。
[發明效果]
本發明之印刷配線基板之製造方法，係於作為絕緣薄膜之聚醯亞胺薄膜之未形成配線圖案之部分表面上與聚醯亞胺一體化所殘存之金屬與作為絕緣薄膜之聚醯亞胺薄膜表面一起去除，因此未形成配線圖案部分之絕緣薄膜之聚醯亞胺薄膜面，係自表面切削1至100奈米，如此由於去除與絕緣薄膜表面一起存在於該處之金屬，將配線圖案間的絕緣薄膜表面，作成具有該絕緣薄膜本質上所具有之絕緣性。
由於藉由去除未形成有配線圖案之絕緣薄膜之聚醯亞胺薄膜表面，可大致完全去除結合於絕緣薄膜表面的金屬。
因而，依據本發明之印刷配線基板之製造方法，藉由施加電壓亦可有效地防止配線圖案間之電阻值變化。
再者，本發明之電路裝置，如上述由於形成在印刷配線基板上之配線圖案間之電阻值經時安定，所以可長時間穩定地使用本發明之電路裝置。
[實施例]
接著，具體例舉實施例說明本發明印刷配線基板及其方法，但本發明並不限制於該等實施例。
又，於以下記載的實施例及比較例的絕緣電阻值，全部為在恆溫恆濕槽外在室溫的測定值。
[實施例1]
將平均厚度50微米之聚醯亞胺薄膜(日本宇部興產(股)製)(UPLEX S)之一側面藉逆濺射予以粗化處理後，用以下條件將鎳‧鉻合金層濺射形成平均厚度40奈米之鎳‧鉻合金層作為基材金屬層。
亦即，將濺射條件用100℃於3x10-5 Pa處理50微米厚之聚醯亞胺薄膜10分鐘，脫氣後設定為100℃x0.5 Pa進行鉻‧鎳合金層的濺射。
如上述所形成之基材金屬層上，再將銅以100℃x0.5 Pa條件進行濺射，形成平均厚度300奈米的濺射銅層。
如上述所形成之濺射銅層之表面，依電氣電鍍法析出銅而形成厚度8微米之電解銅層(電氣電鍍銅層)。
如此形成之同層(導電性金屬層)表面塗佈感光性樹脂，予以曝光、顯影而形成配線節距為30微米(線寬：15微米，空間寬：15微米)的梳形電極圖案，將此圖案作為掩模材，使用含HCl：100克/升濃度之12%氯化銅蝕刻液蝕刻銅層30秒而製造配線圖案。
以NaOH+Na2 CO3 溶液在40℃處理30秒，去除配線圖案上由感光性樹脂所形成之掩模材，接著使用K2 S2 O8 +H2 SO4 溶液作為微蝕刻液在30℃處理10秒，導電性金屬層與基材金屬層(Ni-Cr合金)經酸洗。
接著使用可溶解Ni之第一處理液的15% HCl+15% H2 SO4 溶液，經50℃x30秒而溶解由Ni-Cr合金所成之基材金屬層中所含之Ni。再以可作為可溶解Cr且可溶解聚醯亞胺之第二處理液之濃度40克/升之高錳酸鉀+20克/升KOH溶液處理，使配線圖案間之金屬以及其下的聚醯亞胺薄膜50奈米厚一起溶解去除，隨後繼續水洗。
再者，如使內部連接端子及外部連接端子露出之方式形成焊劑抗蝕劑層，於露出另一側之內部連接端子與外部連接端子之0.5微米厚的Sn鍍層進行加熱形成預定純的Sn層。
如此將形成梳形電極的印刷配線基板以85℃ 85%RH之條件施加40V之電壓進行1000小時之導通試驗(HHBT)。該導通試驗係為促進試驗至產生短路之時間，例如絕緣電阻值至未達1x108 Ω的時間為未滿1000小時者，不能作為一般基板使用。又所得印刷配線基板絕緣可靠性試驗前之絕緣電阻與比較例相較為高，為7x1014 Ω，於絕緣可靠性試驗後測定的絕緣電阻為8x1014 Ω，未認為在兩者之間施加電壓所伴隨之絕緣電阻有實質上差異。
結果示於表1。
(實施例2)
將平均厚度50微米之聚醯亞胺薄膜(日本宇部興產(股)製)(UPLEX S)之一側面藉逆濺射予以粗化處理後，用以下條件將鎳‧鉻合金層濺射形成平均厚度40奈米之鎳‧鉻合金層作為基材金屬層。
亦即，將濺射條件用100℃於3x10-5 Pa處理50微米厚之聚醯亞胺薄膜10分鐘，脫氣後設定為100℃x0.5 Pa進行鉻‧鎳合金層的濺射形成基材金屬層。
如上述濺射所形成之基材金屬層表面上，依電氣電鍍法析出銅，形成厚度8微米的導電性金屬層(電鍍銅層)。
如此形成為導電性金屬層的銅層表面塗佈感光性樹脂，予以曝光、顯影而形成配線節距為30微米(線寬：15微米，空間寬：15微米)的梳形電極圖案，將此圖案作為掩模材，使用含HCl：100克/升濃度之12%氯化銅蝕刻液蝕刻銅層30秒而製造配線圖案。
以NaOH+Na2 CO3 溶液在40℃處理30秒，去除配線圖案上由感光性樹脂所形成之掩模材，接著使用K2 S2 O8 +H2 SO4 溶液作為微蝕刻液在30℃處理10秒，導電性金屬層與基材金屬層(Ni-Cr合金)經酸洗。
接著使用可溶解Ni之第一處理液的15% HCl+15% H2 SO4 溶液，經50℃x30秒而溶解由Ni-Cr合金所成之基材金屬層中所含之Ni。再以可作為可溶解Cr且可溶解聚醯亞胺之第二處理液之濃度40克/升之高錳酸鉀+20克/升KOH溶液處理，使配線圖案間之金屬以及其下的聚醯亞胺薄膜50奈米厚一起溶解去除。
再者，如使內部連接端子及外部連接端子露出之方式形成焊劑抗蝕劑層，於露出另一側之內部連接端子與外部連接端子之0.5微米厚的Sn鍍層進行加熱形成預定純的Sn層。如此將形成梳形電極的印刷配線基板以85℃ 85%RH之條件施加40V之電壓進行1000小時之導通試驗(HHBT)。絕緣可靠性試驗前之絕緣電阻與比較例相較為高，為7x1014 Ω，於絕緣可靠性試驗後測定的絕緣電阻值，未認為在兩者之間施加電壓所伴隨之絕緣電阻有實質上差異。
結果示於表1。
(實施例3)
於實施例1中，使用平均厚度75微米之聚醯亞胺薄膜(日本宇部興產(股)製)(UPLEX S)，將聚醯亞胺薄膜之一側面藉逆濺射予以粗化處理後，與實施例1相同，濺射鎳‧鉻合金層形成平均厚度30奈米之鎳‧鉻合金層作為基材金屬層。
在以上所形成的基材金屬層上，與實施例1同樣以濺射銅形成平均厚度200奈米的濺射銅層。
在以上所形成的濺射銅層之表面依電氣電鍍法，析出銅形成由厚度8微米的電解銅層所構成之導電性金屬層。
如此形成的導電性金屬層表面塗佈感光性樹脂，予以曝光、顯影而形成配線節距為30微米的梳形電極圖案，將此圖案作為掩模材，使用含HCl：100克/升濃度之12%氯化銅蝕刻液蝕刻銅層30秒而製造配線圖案。
以NaOH+Na2 CO3 溶液在40℃處理30秒，去除配線圖案上由感光性樹脂所形成之掩模材，接著使用HCl溶液作為微蝕刻液在30℃處理10秒，導電性金屬層與基材金屬層(Ni-Cr合金)經酸洗。
接著使用可溶解基材金屬層中所含之Ni之第一處理液的濃度12% HCl+12% H2 SO4 溶液，經50℃x20秒而溶解由Ni-Cr合金所成之基材金屬層中所含之Ni。
再以可作為可溶解Cr且可溶解聚醯亞胺之第二處理液之40克/升之KMnO4 +20克/升KOH溶液在65℃處理30秒，使配線圖案間之聚醯亞胺薄膜下切深度30奈米。
再者，如使內部連接端子及外部連接端子露出之方式形成焊劑抗蝕劑層，於露出另一側之內部連接端子與外部連接端子之0.5微米厚的Sn鍍層進行加熱形成預定純的Sn層。
如此將形成梳形電極的印刷配線基板以85℃ 85%RH之條件施加40V之電壓進行1000小時之導通試驗(HHBT)。又絕緣可靠性試驗前之絕緣電阻與比較例相較為高，為8x1014 Ω，於絕緣可靠性試驗後測定的絕緣電阻為1x1014 Ω，未認為在兩者之間施加電壓所伴隨之絕緣電阻有實質上差異。
結果示於表1。
(實施例4)
於實施例2中，使用平均厚度75微米之聚醯亞胺薄膜(日本宇部興產(股)製)(UPLEX S)，將聚醯亞胺薄膜之一側面藉逆濺射予以粗化處理後，與實施例1相同，濺射鎳‧鉻合金層形成平均厚度30奈米之鎳‧鉻合金層作為基材金屬層。
在以上所形成的基材金屬層表面依電氣電鍍法，析出銅形成厚度8微米的導電性金屬層。
如此形成的導電性金屬層表面塗佈感光性樹脂，予以曝光、顯影而形成配線節距為30微米的梳形電極圖案，將此圖案作為掩模材，將導電性金屬層使用含HCl：100克/升濃度之12%氯化銅蝕刻液蝕刻銅層30秒而製造與圖形相似的配線圖案。
以NaOH+Na2 CO3 溶液在40℃處理30秒，去除配線圖案上由感光性樹脂所形成之掩模材，接著使用HCl溶液作為微蝕刻液在30℃處理10秒，導電性金屬層與基材金屬層(Ni-Cr合金)經酸洗。
接著使用可溶解基材金屬層中所含之Ni之第一處理液的濃度12% HCl+12% H2 SO4 溶液，經50℃x20秒而溶解由Ni-Cr合金所成之基材金屬層中所含之Ni。
再以可作為可溶解Cr且可溶解聚醯亞胺之第二處理液之40克/升之KMnO4 +20克/升KOH溶液在65℃處理30秒，使配線圖案間之聚醯亞胺薄膜下切深度30奈米。
再者，如使內部連接端子及外部連接端子露出之方式形成焊劑抗蝕劑層，於露出另一側之內部連接端子與外部連接端子之0.5微米厚的Sn鍍層進行加熱形成預定純的Sn層。
如此將形成梳形電極的印刷配線基板以85℃ 85%RH之條件施加40V之電壓進行1000小時之導通試驗(HHBT)。又絕緣可靠性試驗前之絕緣電阻與比較例相較為高，為8x1014 Ω，於絕緣可靠性試驗後測定的絕緣電阻為3x1014 Ω，未認為在兩者之間施加電壓所伴隨之絕緣電阻有實質上差異。
結果示於表1。
(實施例5)
如實施例1，除了未進行微蝕刻以外，同樣地製造印刷配線基板。
如此將形成梳形電極的印刷配線基板以85℃ 85%RH之條件施加40V之電壓進行1000小時之導通試驗(HHBT)。又絕緣可靠性試驗前之絕緣電阻與比較例相較為高，為4x1014 Ω，於絕緣可靠性試驗後測定的絕緣電阻為7x1013 Ω，未認為在兩者之間施加電壓所伴隨之絕緣電阻有實質上差異。
結果示於表1。
(實施例6)
如實施例2，除了未進行微蝕刻以外，同樣地製造印刷配線基板。
如此將形成梳形電極的印刷配線基板以85℃ 85%RH之條件施加40V之電壓進行1000小時之導通試驗(HHBT)。又絕緣可靠性試驗前之絕緣電阻與比較例相較為高，為4x1014 Ω，於絕緣可靠性試驗後測定的絕緣電阻為7x1013 Ω，未認為在兩者之間施加電壓所伴隨之絕緣電阻有實質上差異。
結果示於表1。
(比較例1)
將厚度25微米之聚醯亞胺薄膜(東麗杜邦公司製，商品名”卡布登100EN”)之一側面，在30%聯胺-KOH水溶液中處理60秒。隨後，用純水洗淨10分鐘在室溫乾燥。將該聚醯亞胺薄膜設置於真空蒸鍍裝置中，經電漿處理後，濺射而蒸鍍Ni-Cr合金40奈米，再用電鍍法使銅成膜8微米獲得金屬被覆之聚醯亞胺基板。
所獲得之基板用氯化鐵溶液40°Be(波美)形成40微米節距(線寬：20微米，空間寬：20微米)的梳形圖案，用35℃之高錳酸鉀0.5重量%、氫氧化鉀0.5重量%水溶液洗淨後，水洗，乾燥，在85℃ 85%RH環境之恆溫恆濕槽中，對樣品加以60V偏壓進行絕緣可靠性試驗(HHBT)處理，保持時間為1000小時以上，絕緣可靠性試驗開始時之絕緣電阻係5x1012 Ω，但經過1000小時後的絕緣電阻係降低至2x1010 Ω，由於長時間加壓於經過時間上看到了絕緣電阻下降。
(比較例2)
於實施例1中，使用平均厚度50微米之聚醯亞胺薄膜(日本宇部興產(股)製)(UPLEX S)，將聚醯亞胺薄膜之一側面藉逆濺射予以粗化處理後，與實施例1相同，濺射鎳‧鉻合金層形成平均厚度30奈米之鎳‧鉻合金層作為基材金屬層。
在以上所形成的基材金屬層上形成平均厚度300奈米的濺射銅層。
在以上所形成的基材金屬層表面依電氣電鍍法，析出銅形成厚度8微米的電解銅層。
如此形成的銅層表面塗佈感光性樹脂，予以曝光、顯影而形成配線節距為30微米的梳形電極圖案，將此圖案作為掩模材，銅層使用含HCl：100克/升濃度之12%氯化銅蝕刻液蝕刻銅層30秒而製造配線圖案。
接著作為微蝕刻液使用K2 S2 O8 +H2 SO4 溶液在30℃x10秒蝕刻之銅圖案與鎳-鉻所成之基材金屬層突出部予以酸洗。
再者，如使內部連接端子及外部連接端子露出之方式形成焊劑抗蝕劑層，於露出另一側之內部連接端子與外部連接端子之0.5微米厚的Sn鍍層進行加熱形成預定純的Sn層。
然後如此將形成梳形電極的印刷配線基板以85℃ 85%RH之條件施加40V之電壓進行導通試驗。絕緣可靠性試驗前之絕緣電阻為1x108 Ω，但10小時後測定的絕緣電阻下降至3x105 Ω。
結果示於表1。
[產業上之利用性]
由上述之本發明印刷配線基板之製造方法及依據該方法所得之印刷配線基板以及電路裝置，係在配線圖案間之聚醯亞胺薄膜表面之金屬與絕緣薄膜之表面層一起除去，因此配線圖案間的絕緣薄膜上不存在有金屬，自該部分不易產生金屬析出或或遷移等，在所形成之配線圖案間保持長時間安定地絕緣狀態。
又，可獲得連續長時間施加電壓時之配線圖案間之絕緣電阻並無變動且經時所見之電氣非常安定之印刷配線基板。
11．．．聚醯亞胺薄膜
13．．．基材金屬層(第1金屬層，晶種層)
15．．．濺射銅層
17．．．鍍銅層
20．．．銅層
21．．．深度
22．．．由感光性樹脂所形成之所需圖案
24．．．基材基部
25．．．電鍍層
26．．．基材金屬層之上端部
27．．．絕緣薄膜表面
28．．．配線圖案(導電性金屬層)之下端部
30．．．殘留金屬
31．．．金屬
第1圖為表示製造本發明之印刷配線基板製程之基板剖面圖；
第2圖為表示製造本發明之印刷配線基板製程之基板剖面圖；
第3圖為選擇性蝕刻銅層後，以第一處理液及第二處理液形成配線圖案之際之圖；
第4圖為選擇性蝕刻銅層後，以第一處理液及第二處理液形成配線圖案之際之圖；
第5圖為依據本發明之方法所形成的配線圖案形成電鍍層之際之配線圖案剖面圖；
第6圖為依據本發明之方法所形成的配線圖案形成電鍍層之際之配線圖案剖面圖；及
第7圖為依據先前技術所製造之印刷配線基板之剖面圖；
11．．．聚醯亞胺薄膜
13．．．基材金屬層(第1金屬層，晶種層)
15．．．濺射銅層
17．．．鍍銅層
20．．．銅層
21．．．深度
24．．．基材基部
26．．．基材金屬層之上端部
27．．．絕緣薄膜表面
28．．．配線圖案(導電性金屬層)之下端部

Claims (6)

  1. 一種印刷配線基板，係具有聚醯亞胺樹脂所組成之絕緣薄膜與在該絕緣薄膜表面上藉由基材金屬層而形成導電金屬層所構成之基材薄膜，且於該絕緣薄膜之至少一側面上所形成的配線圖案之印刷配線基板，其特徵為：該基材金屬層由Ni及Cr所構成，且該導電性金屬層經選擇性蝕刻去除後，其下方的基材金屬層之一部分亦被至少一種選自由氯化鐵為主成分之蝕刻液、氯化銅為主成分之蝕刻液及硫酸與過氧化氫之蝕刻液所構成之群組蝕刻，接著以至少一種選自由高錳酸鉀加上氫氧化鉀水溶液、重鉻酸鉀水溶液及高錳酸鉀加上氫氧化鈉水溶液所組成之群組之處理液之順序以溶解鉻及絕緣薄膜，藉由選擇性的蝕刻該聚醯亞胺樹脂所組成之絕緣薄膜表面溶解去除，亦使基材金屬層被不作用化，使該絕緣薄膜未形成配線圖案之部分之絕緣薄膜厚度以比形成有配線圖案之絕緣薄膜厚度薄1~100奈米之方式形成。
  2. 如申請專利範圍第1項之印刷配線基板，其中該絕緣薄膜表面上未介由接著劑而直接配置配線圖案者。
  3. 如申請專利範圍第1項之印刷配線基板，其中該配線圖案係由包含直接配置在絕緣薄膜表面上之含有Ni及Cr之基材金屬層與配置在該基材金屬層表面上之由Ni、Cr以外之導電性金屬所構成之導電性金屬層之複數種金屬所構成之金屬層所形成者。
  4. 如申請專利範圍第1項之印刷配線基板，其中形成該配線圖案之導電性金屬層表面選擇性地形成電鍍層。
  5. 一種電路裝置，其特徵為在如申請專利範圍第1項之印刷配線基板上安裝有電子零件者。
  6. 一種印刷配線基板之製造方法，該印刷配線基板包含由聚醯亞胺樹脂所組成之絕緣薄膜與在該絕緣薄膜表面上藉由鎳及鉻所組成的基材金屬層而形成導電金屬層所構成之基材薄膜，且於 該基材薄膜藉選擇性蝕刻而形成配線圖案，該絕緣薄膜之至少一面形成有配線圖案，其方法為：該導電性金屬層經選擇性蝕刻去除後，其下方的基材金屬層之一部分亦被至少一種選自由氯化鐵為主成分之蝕刻液、氯化銅為主成分之蝕刻液及硫酸與過氧化氫之蝕刻液所構成之群組蝕刻，接著以至少一種選自由高錳酸鉀加上氫氧化鉀水溶液、重鉻酸鉀水溶液及高錳酸鉀加上氫氧化鈉水溶液所組成之群組之處理液之順序以溶解鉻及絕緣薄膜，藉由選擇性的蝕刻該聚醯亞胺樹脂所組成之絕緣薄膜表面溶解去除，亦使基材金屬層被不作用化，使該絕緣薄膜未形成配線圖案之部分之絕緣薄膜厚度以比形成有配線圖案之絕緣薄膜厚度薄1~100奈米之方式形成。
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